专利名称：具有改善抗掉毛性的柔软薄页纸产品及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种柔软薄页纸产品和柔软薄页纸产品的制备方法，所述薄页纸产品具有改善的抗掉毛性，同时保持物理强度完整性。
背景技术：
薄页纸产品被通常是一组矛盾的物理性能，即舒适的触感(即柔软度)同时具有强度和抗掉毛和掉尘性的普通消费需求联系起来。大量的研究开发一直致力于在不负面影响其它特性下改善这些特性中的每一个。
强度是产品及其组成纸幅在使用条件下保持物理完整性，且耐撕、耐破、和耐剪切的能力。
柔软度是消费者握住特定的产品，将其在他/她的皮肤上摩擦，或在他/她的手中进行揉搓时所感觉到的触感。所述触感由若干物理性能包括挺度、表面平滑度和由此制备产品的纸幅的光滑性的结合提供。挺度常常又被认为与纸幅的干抗张强度和组成纸幅的纤维的挺度直接有关。
掉毛和掉尘指的是纤维产品及其组成纸幅在加工或使用期间释放出未结合或松散结合的纤维的趋势。抗掉毛性是纤维产品及其组成纸幅在使用条件下结合至一起的能力。换句话说，抗掉毛性越高，纸幅的掉毛趋势就越低。
本领域熟知的是，阔叶木浆纤维通常比针叶木纤维要短。另外，在本领域还熟知的是，与针叶木浆纤维相比，阔叶木浆纤维往往能够提供更高的柔软度并且具有更低的抗张强度。此外，熟知的是，阔叶木浆纤维具有比针叶木浆纤维更高的掉毛趋势。
尽管消费者优选柔软的薄页纸，但薄页纸绒毛转移至使用者的皮肤及衣物上也不是所希望的。此外，在消费者使用期间破碎的薄页纸也不是所希望的。
因此，希望有这样的薄页纸，它是柔软的并且具有抗掉毛性，同时还保持物理强度完整性。
US3,554,863(1971年1月12日授权于Hervey等人)披露了一种浸有阳离子长链脂肪烷基解离剂的纤维素浆板(pulp sheet)。Hervey等人指出添加解离剂降低了浆板的抗张强度。
US4,144,122(1979年3月13日授权于Emanuelson等人)披露了一种降低纤维间结合并将低程度的机械强度赋予由其形成的纸幅的纤维素浆纤维的处理方法。
根据现有技术，人们可以预料到的是，将解离剂添加至纸浆纤维中增加了柔软度，同时将负面地影响薄页纸形成掉毛和物理强度完整性。因此，令人意想预料不到的是发现本发明允许将大量解离剂添加至纸浆纤维中，以便生产出没有明显抗张强度损失或形成掉毛增加的柔软薄页纸。
另外，还令人意想预料不到的是，能够将大量解离剂添加至阔叶木浆中，从而在不有害增加掉毛形成和不明显损失薄页纸物理完整性下增加薄页纸的柔软度。本发明允许将大百分比的阔叶木纤维用于薄页纸的消费者接触区域(即薄页纸的外层)。
发明概述本发明涉及一种柔软薄页纸的制备方法，其中，该方法包括提供造纸纤维的含水浆液。含水造纸纤维可以包括阔叶木纤维，如但不局限于桉树纤维。对造纸纤维的含水浆液进行解离和机械处理。解离剂添加至造纸纤维中，其用量以干造纸纤维重量计，约13磅/吨至30磅/吨的解离剂。对造纸纤维进行机械处理，以致使机械处理之后的其加拿大标准游离度(CanadianStandard Freeness)比机械处理之前的加拿大标准游离度低至少约1.5％。然后使造纸纤维形成薄页纸幅并干燥。
合适的解离剂包括但不局限于季铵化合物和叔胺。所述季铵化合物的结构式如下(R1)4-m-N+-[R2]mX-式中m为1-3；
每个R1为C1-C8的烷基，羟烷基，烃基或取代的烃基，烷氧基化基团，苄基，或其混合物；每个R2为C9-C41的烷基，羟烷基，烃基或取代的烃基，烷氧基化基团，苄基，或其混合物；X-为任何柔软剂相容的阴离子。
季铵化合物可以是二烷基二甲基铵盐，其中，二烷基二甲基铵盐是二烷基二甲基氯化铵，二牛脂基二甲基甲基硫酸铵，二(氢化)牛脂基二甲基氯化铵，或其混合物。
另外，季铵化合物也可以是可生物降解的酯官能的季铵化合物，其结构式如下(R)4-m-N+-[(CH2)n-Y-R2]mX-式中每个Y＝-O-(O)C-或-C(O)-O-；m为1-3；每个n＝1-4；每个R取代基为短链C1-C6的烷基，羟烷基，烃基，苄基或其混合物；每个R2为长链C11-C23的烃基，或取代的烃基取代基，且X-为任何柔软剂相容的阴离子。
可以将任选的湿强度剂添加至造纸纤维中，其用量以干造纸纤维重量计为约0.1磅/吨至60磅/吨。另外，还可以将任选的干强度剂添加至造纸纤维中，其用量以干造纸纤维重量计为约0.1磅/吨至60磅/吨。用于此目的的合适的干强度剂包括但不局限于羧甲基纤维素。
形成薄页纸幅。所述薄页纸幅可以进行穿透干燥或常规的湿压榨。该薄页纸幅可以由一层或多层组成。薄页纸幅包括由至少约30％阔叶木纤维组成的至少一外层。薄页纸产品还可以由一层或多层组成。
另外，本发明还涉及柔软薄页纸的制备方法，其中，该方法包括提供阔叶木造纸纤维的含水浆液。该阔叶木造纸纤维用解离剂进行解离。解离剂添加至阔叶木造纸纤维中，其添加量以干阔叶木造纸纤维重量计为约13磅/吨至30磅/吨的解离剂。形成薄页纸幅。该薄页纸幅由外层和内层组成。薄页纸幅的外层为阔叶木纤维。
附图简要说明
图1是阐明生产本发明含水造纸配料的合适方法的简图。
图2是适用于生产本发明薄页纸的造纸装置的示意性侧视图。
本发明的详细说明本发明涉及保持物理强度完整性同时显示出抗掉毛性的柔软薄页纸产品。本发明包括五个步骤提供造纸纤维的含水浆液；对造纸纤维进行解离；对造纸纤维进行机械处理；形成薄页纸幅；和对薄页纸幅进行干燥。
在此使用的术语“抗掉毛性”指的是薄页纸产品及其组成纸幅在使用条件下结合至一起的能力，所述使用条件包括湿润时。抗掉毛性越高，纸幅形成绒毛的趋势就越低。
在此使用的术语“掉毛”和“掉尘”指的是薄页纸产品及其组成纸幅在加工或使用期间释放未结合或松散结合纤维的趋势。
在此使用的术语“解离”和“结合抑制”指的是在造纸过程中发生的天然纤维与纤维的结合的破坏。
在此使用的术语“解离剂”和“结合抑制剂”指的是，在造纸过程中发生的起破坏天然纤维与纤维结合的试剂。
在此使用的术语“机械处理的”或“机械处理”均指通过使造纸纤维经受机械能量而产生纤维抗张强度。可以用来将机械能量赋予造纸纤维的设备的例子包括但不局限于打浆机和精磨机。
在此使用的术语“薄页纸幅”，“纸幅”，“纸页”，“薄页纸产品”和“纸产品”均指的是，由下述方法制得的纸页，所述方法包括如下步骤形成含水造纸配料，将该配料沉积至多孔表面、如长网上，和通过重力或真空帮助的滤水、压榨或不压榨、并且通过蒸发从配料中除去水份。
在此使用的术语“含水造纸配料”指的是造纸纤维和下面描述的化学剂的含水浆液。
在此使用的术语“多层薄页纸幅”，“多层纸幅”，“多层纸页”，和“多层纸产品”均指的是由两层或多层含水造纸配料制得的纸页，所述配料优选由不同种类的纤维组成。所述纤维通常是如在制备薄页纸中使用的相对长的针叶木纤维和相对短的阔叶木纤维。优选的是，各层由稀释纤维浆液的独立液流在一个或多个无端多孔网上沉积而形成。如果单独的层一开始在独立的多孔网上形成的话，那么，随后将各层结合(湿润时)从而形成层状复合纸幅。
在此使用的术语“多层薄页纸产品”指的是由至少两层组成的薄页纸。每个独立的层依次可由单层的或多层的薄页纸幅组成。多层结构通过将两层或多层薄页纸结合至一起而形成，如通过胶合或压花。
在此使用的术语“穿透干燥”和“通风干燥”指的是通过用热空气对纸幅干燥而从纸幅中除去水份的一种工艺。
在此使用的术语“机械脱水”，“常规湿压榨”，和“常规毛毯压榨”均指借助用脱水毛毯机械压榨纸幅从纸幅中除去水份的一种工艺。
在此使用的术语“外层”，“网侧层”，“扬克式烘缸接触层”，“消费者接触层”，和“相对面”，均指与消费者接触的那一面薄页纸。
在此使用的术语“内层”，“毛毯侧层”，和“织物侧”指的是消费者不接触的那一面薄页纸。
通常本发明适用于薄页纸，包括但不局限于常规湿压榨的薄页纸，穿透干燥的薄页纸，高松厚图案致密的薄页纸，和高松厚未压实的薄页纸。
本发明的薄页纸产品可以是单层或多层结构。
造纸组分造纸纤维可以预期的是，在所有变更中，木浆通常将是用于本发明的造纸纤维。然而其它纤维素纤维浆，如棉短绒，甘蔗渣，人造纤维等也能使用。用于本发明的纸浆包括由化学制浆法得到的纸浆、如牛皮浆，亚硫酸盐浆和硫酸盐浆以及由机械制浆法得到的纸浆、如磨木浆，热磨机械浆(TMP)和化学热磨机械浆(CTMP)。在这些制浆法中能够使用阔叶树和针叶树得到的纸浆纤维。
另外，合成纤维如人造纤维，聚乙烯和聚丙烯也可以与上述天然纤维素纤维结合使用。可以使用的一种举例性聚乙烯纤维是Pulpex，得自Hercules，Inc.(Wilmington，Del.)。
可以使用阔叶木浆和针叶木浆以及这两种纸浆的混合物。阔叶木浆指的是由阔叶树(被子植物)的木质物质得到的纤维纸浆。针叶木浆指的是由针叶树(裸子植物)的木质物质得到的纤维纸浆。对于在此描述的多层薄页纸幅的外层，阔叶木浆如桉树浆是特别优选的，而对于内层，北方针叶木牛皮浆是优选的。另外也适用于本发明的是由回用纸张得到的低成本纤维，所述回用纸张可包含上述所有种类的纤维或任一种，以及其它非纤维材料、如用来促进原始造纸过程的填料和添加剂。
适于供本发明使用的造纸纤维还包括但不局限于普通转让的US5,830,317(1998年11月3日授权于Vinson等人)披露的那些纤维，在此将其引入作为参考。
本发明的薄页纸可以是层状的。如果薄页纸是层状的，那么，可以使用多通道网前箱。这样的网前箱可以有两个、三个、或多个通道。每个通道备有不同的纤维浆液。任选的是，也可以在两个或多个通道中提供相同的浆液。
通常，纸张是层状的，以致使，较短的阔叶木纤维处于外侧，以便给使用者提供柔软的触感。较长的针叶木纤维处于内部以提供强度。因此，三通道网前箱可以生产出单层的薄页纸产品，它有两个主要包含阔叶木纤维的外层和一个主要包含针叶木纤维的中心层。
另外，两个通道的网前箱也可以生产单层薄页纸产品，它的一层主要包含针叶木纤维，而一层主要包含阔叶木纤维。所述的层与类似的薄页纸的另一层连接，以致使最终的双层层压材料的针叶木层彼此面朝内取向而阔叶木纤维层面朝外。
各层的连接可以通过包括但不局限于下面普通转让的美国专利所披露的层连接工艺来完成US4,481,243(1984年11月6日授权于Allen)；US5,294,475(1994年3月15日授权于McNeil)；US3,414,459(1968年12月3日授权于Wells)或US3,867,225(1975年2月18日授权于Nystrand)；在此将其引入作为参考。
本发明的薄页纸并不局限于单层或双层实施方案，还可包括使用多于两层的实施方案。
在另一可供选择的制备工艺中，可以使用多个网前箱来替代具有多个通道的单个网前箱。在多网前箱排列中，第一网前箱将独立的纤维素纤维层沉积至成形网上。第二网前箱将第二层纤维素纤维沉积至第一层上。于是形成了总体上层状的薄页纸，当然层之间将有一些混杂。
层状薄页纸可以根据如下普通转让的美国专利来制备US3,994,771(1976年11月30日授权于Morgan，Jr.等人)；US4,225,382(1980年9月30日授权于Keamey等人)；和US4,300,981(1981年11月17日授权于Carstens)；在此将其引入作为参考。
本发明优选的实施方案包括层状薄页纸幅，其中最为优选的是，阔叶木纤维如桉树纤维用于外层，并且其中针叶木纤维如北方针叶木牛皮纤维用于内层。
薄页纸幅的外层由至少约30％的阔叶木纤维组成，优选至少约50％的阔叶木纤维，更优选的的至少约70％的阔叶木纤维，最优选的是约100％的阔叶木纤维。
薄页纸幅的定量为约5磅至80磅每3000平方英尺，优选约6磅至70磅每3000平方英尺，更优选约7磅至60磅每3000平方英尺，最优选约8磅至50磅每3000平方英尺。
解离剂/结合抑制剂适于供本发明使用的解离剂包括但不局限于如下普通转让的美国专利中所披露的那些US5,217,576(1993年6月8日授权于Van Phan)；US5,223,096(1993年6月29日授权于Phan等人)；US5,240,562(1993年8月31日授权于Phan等人)；US5,279,767(1994年1月18日授权于Phan等人)；US5,415,737(1995年5月16日授权于Phan等人)；US5,538,595(1996年7月23日授权于Trokhan等人)；US5,510,000(1996年4月23日授权于Phan等人)；US5,543,067(1996年8月6日授权于Phan等人)；US5,830,317(1998年11月3日授权于Vinson等人)；和US5,846,380(1998年12月8日授权于Van Phan等人)；在此将其引入作为参考。
其它适用于本发明的解离剂包括如下美国专利中披露的那些US5,399,241(1995年3月21日授权于Oriaran等人)和US5,882,479(1999年3月16日授权于Oriaran等人)；为阐明可以用作解离剂的材料的有限用途，在此将其引入作为参考。
合适的解离剂包括可生物降解的酯官能季铵化合物，如下式所述的那些(R)4-m-N+-[(CH2)n-Y-R2]mX-式中每个Y＝-O-(O)C-，或-C(O)-O-；
m为1-3；优选m＝2；每个n＝1-4；优选n＝2；每个R取代基为短链C1-C6、优选C1-C3的烷基，例如甲基(最为优选)，乙基，丙基等，羟烷基，烃基，苄基或其混合物；每个R2为长链、优选是至少部分不饱和的(大于约5至低于约100，更优选从约10至约85的IV)，C11-C23的烃基，或取代的烃基取代基，且抗衡离子X-为任何柔软剂相容的阴离子，例如乙酸根，氯化物，溴化物，甲基硫酸根，甲酸根，硫酸根，硝酸根等。
优选的是，绝大多数R2包含至少含90％C18-C24链长的脂肪酰基。更优选的是，绝大多数R2选自由植物油得到的C18-C24链长的脂肪酰基。
适用于本发明的酯官能季铵化合物的具体例子包括但不局限于熟知的二酯二烷基二甲基铵盐，如二酯二牛脂基二甲基氯化铵，单酯二牛脂基二甲基氯化铵，二酯二牛脂基二甲基甲基硫酸铵，二酯二(氢化)牛脂二甲基甲基硫酸铵，二酯二(氢化)牛脂基二甲基氯化铵，及其混合物。二酯二牛脂基二甲基氯化铵和二酯二(氢化)牛脂二甲基氯化铵是特别优选的。二酯二牛脂二甲基氯化铵和二酯二(氢化)牛脂二甲基氯化铵可得自Witco化学公司(Dublin，Ohio)，商品名为ADOGEN SDMC。
合适的解离剂还包括下式的那些季铵化合物(R1)4-m-N+-[R2]mX-式中m为1-3；每个R1为C1-C8的烷基，羟烷基，烃基或取代的烃基，烷氧基化基团，苄基，或其混合物；每个R2为C9-C41的烷基，羟烷基，烃基或取代的烃基，烷氧基化基团，苄基，或其混合物；X-为任何柔软剂相容的阴离子。
优选的是，绝大多数R2包含至少含90％C18-C24链长的脂肪酰基。更优选的是，绝大多数R2选自由植物油得到的C18-C24链长的脂肪酰基。
正如在Swern编辑的Bailev’s Industrial Oil and Fat Products(第三版，John Wiley and Sons(New York 1964))中所讨论的那样，牛脂是具有可变组成的天然存在的物质。在Swem编辑的上述参考文献的表6.13中指出，通常牛脂的78％或更多的脂肪酸包含16或18个碳原子。通常，存在于牛脂中一半的脂肪酸是不饱和的，主要呈油酸形式。合成以及天然的“牛脂”均在本发明的范围内。优选的是，每个R2为C16-C18烷基，更优选每个R2为直链C18烷基。优选的是，每个R1为甲基，X-为氯化物或甲基硫酸根。另外，R2取代基也可由植物油源得到。
适用于本发明的季铵化合物的例子包括二烷基二甲基铵盐。优选的二烷基二甲基铵盐包括二牛脂基二甲基氯化铵，二(氢化牛脂基)二甲基氯化铵，最优选的是二牛脂基二甲基甲基硫酸铵。
合适的二牛脂基二甲基甲基硫酸铵是得自Wicto化学公司(Dublin，Ohio)的VARISOFT137。
如果季铵成份伴随有适当的增塑剂，那么，使用如上所述的季铵成份将最有效地完成。在此使用的术语增塑剂指的是在季铵成份给定的温度下能够降低熔点和粘度的成份。增塑剂可在制备季铵成份的季铵化步骤中添加，或者可在季铵化作用之后但在应用之前，作为柔软活性成份而添加。增塑剂的特征在于在季铵化合物化学合成期间基本上是惰性的，其中它能够起粘度降低剂的作用，以便帮助合成。优选的增塑剂是非挥发性多羟基化合物。优选的多羟基化合物包括甘油和分子量从约200至约2000的聚乙二醇，特别优选的是分子量从约200至约600的聚乙二醇。当在季铵成份制备期间添加所述增塑剂时，其含量为所制备产品的约5％至约75％。特别优选的混合物将包含约15％至约50％的增塑剂。
将解离剂添加至造纸纤维中，以干造纸纤维的重量计，其添加量约为13磅/吨至30磅/吨解离剂，优选的是从14磅/吨至20磅/吨解离剂。另外，解离剂也可以在造纸过程的任何位置添加至造纸纤维中，但优选的是在造纸机上形成薄页纸幅之前的任何合适的位置添加至造纸纤维中。
在添加解离剂之前或之后，可以对造纸纤维进行机械处理。对造纸纤维进行机械处理，以致使在机械处理之后的加拿大标准游离度(CSF)比机械处理前的加拿大标准游离度低约1.5％，优选比机械处理前的加拿大标准游离度低约3.5％，更优选比机械处理前的加拿大标准游离度低约5％。
对纤维进行机械处理的合适方法包括但不局限于打浆，优选的是磨浆。用于此目的的合适的精磨机是Sprout Waldron 12″加压精磨机，型号为R12M，得自Sprout Waldron Incorporated，Kopper CompanyIncomorated(Muncy，Pennsylvania)的分部。
任选的造纸添加剂另外，也可以将其它造纸添加剂任选地添加至造纸配料中或纸幅中，以赋予改善造纸方法(工艺添加剂)或产品(官能添加剂)的特性。这些任选的添加剂包括但不局限于强度添加剂、如湿强度剂(永久和暂时湿强度剂)，干强度剂；助留剂；吸收助剂；和起皱助剂。合适的任选的造纸添加剂包括普通转让的美国专利US5,846,380(1998年12月8日授权于Van Phan等人)中，在此将其引入作为参考。另一合适的任选的造纸添加剂是聚硅氧烷，如披露于普通转让的美国专利US5,059,282(1991年10月22日授权于Ampulski等人)中披露的那些添加剂，在此将其引入作为参考。
湿强度剂本发明可以包含作为任选成份的湿强度剂。合适的永久湿强度剂包括聚酰胺-表氯醇，聚丙烯酰胺，苯乙烯-丁二烯胶乳，不溶性的聚乙烯醇，脲-甲醛，蜜胺甲醛，聚乙烯亚胺，脱乙酰壳多糖聚合物及其混合物。其中，聚酰胺-表氯醇和聚丙烯酰胺是优选的。
合适的聚酰胺-表氯醇是得自Hercules，Incorporated(Wilmington，Delaware)的KYMENE557H。合适的聚丙烯酰胺是得自CytecIndustries(Stamford，Connecticut)的PAREZ631NC。
合适的暂时湿强度剂包括但不局限于得自National Starch and ChemicalCorporation of New York(New York)，并以NATIONAL STARCH 78-0080出售的改性淀粉。优选的暂时湿强度树脂包括如下普通转让的美国专利中披露的那些树脂US4,981,557(1991年1月1日授权于Bjorkquist)；US5,690,790(1997年11月25日授权于Headlam等人)；和US5,760,212(1998年6月2日授权于Smith)；在此将其引入作为参考。
任选的湿强度剂添加至造纸纤维中，其添加量以干造纸纤维的重量计，约为0.1磅/吨至60磅/吨，优选从约0.5磅/吨至30磅/吨，最优选从约1磅/吨至15磅/吨。
干强度剂本发明可以包含作为任选成份的干强度剂。合适的干强度剂包括但不局限于聚丙烯酰胺，淀粉，聚乙烯醇，瓜尔树胶或槐树豆胶，羧甲基纤维素及其混合物。
合适的聚丙烯酰胺包括CYPRO514，ACCOSTRENGTH711，及其混合物。CYPRO514和ACCOSTRENGTH711均得自CytecIndustries(Stamford，Connecticut)。
合适的淀粉包括REDIBOND5320和REDIBOND2005，它们均得自National Starch and Chemical Corporation of New York(New York)。
合适的聚乙烯醇是得自Air Products Incorporated(Allentown，Pennsylvania)的AIRVOL540。
合适的羧甲基纤维素是得自Hercules，Incorporated(Wilmington，Delaware)的AQUALON7MT。
任选的干强度剂添加至造纸纤维中，其添加量以干造纸纤维的重量计，约为0.1磅/吨至60磅/吨，优选从约0.5磅/吨至30磅/吨，最优选从约1磅/吨至15磅/吨。
造纸方法本发明的含水造纸配料和薄页纸幅可以根据如下普通转让的美国专利来制备US4,191,609(1980年3月4日授权于Trokhan)；US4,300,981(1981年11月17日授权于Carstens)；US4,637,859(1987年1月20日授权于Trokhan)；US5,332,118(1994年7月26日授权于Muckenfuhs)；US5,334,289(1994年8月2日授权于Trokhan等人)；US 5,830,317(1998年11月3日授权于Vinson等人)；或US08/996,392(1997年12月22日申请)，为了表明如何制备适用于本发明的含水造纸配料和薄页纸幅，在此将这些文献引入作为参考。
本发明的薄页纸可以进行常规湿压榨或穿透干燥。可以通过起皱或通过其它手段、如湿微收缩而按透视法缩短。起皱和湿微收缩披露于普通转让的美国专利US4,191,756(1980年5月4日授权于Sawdai)和US4,440,597(1984年4月3日授权于Wells等人)，在此将其引入作为参考。
尽管本发明的主要用途涉及擦面纸，但本发明也可用于其它的纤维产品，它们包括但不局限于浴巾纸，餐巾纸，毛巾纸，擦拭布，和棉垫。
含水造纸配料的组成(即造纸纤维等的含水浆液)通过造纸领域的熟练技术人员熟知的混合工艺和设备能够容易地形成或制备。
参考图1，在混合槽10中混合相对长造纸纤维的含水浆液。任选的解离剂可以由添加管11和/或由添加管17输送至含水浆液中。然后通过泵13将该浆液输送至储罐14中。由储罐14，将浆液输送通过泵15和任选地通过精磨机16。通过添加管18添加任选的湿强度剂。通过添加管19添加任选的干强度剂。通过稀释管线20将稀释水添加至含水浆液中。然后通过混合浆泵21输送含水浆液。
仍参考图1，在混合槽30中混合相对短的造纸纤维的含水浆液。由添加管31和/或由添加管36将解离剂输送至含水浆液中。然后通过泵32将该浆液输送至储罐33中。然后，由储罐33，将浆液输送通过泵34至精磨机35。通过添加管37，将任选的湿强度剂添加至该浆液中。通过添加管38将任选的干强度剂添加至该浆液中。通过稀释管线39，将稀释水添加至浆液中。然后，使短造纸纤维的含水浆液输送通过混合浆泵40。
适用于制备本发明薄页纸幅的纸机和方法披露于普通转让的美国专利申请US08/996,392中，在此将其引入作为参考。
参考图2，将长造纸纤维和短造纸纤维的含水浆液输送至纸机80的层状网前箱81。长造纸纤维可以在顶室82和底室83之一或两者中与短造纸纤维混合。优选的是，将长造纸纤维的含水浆液输送至层状网前箱81的顶室82，而将短造纸纤维的含水浆液输送至层状网前箱81的底室83。将顶室82和底室83的含水浆液泵送至成形织物85上，其中，两种浆液结合形成具有内层116a和外层116b的薄页纸幅116。通过胸辊86、挡水板90，真空吸水箱91和伏辊92的帮助，薄页纸幅116在成型织物85上进行脱水。
仍参考图2，然后将薄页纸幅116输送至预干燥部106。当薄页纸幅116进入引纸区93时，借助真空引纸箱97的作用，使薄页纸幅116转移至多孔承载织物96上。由引纸区93，多孔承载织物96在真空箱98上将薄页纸幅116输送至穿透干燥器100中并越过转向辊94。薄页纸幅116由多孔承载织物96输送至扬克式烘缸109上，其中薄页纸幅116通过压辊102附着在扬克式烘缸109的表面上。薄页纸幅116借助由蒸汽加热的扬克式烘缸109和循环通过干燥罩110的热空气进行干燥。
利用起皱刮刀111，将薄页纸幅116从扬克式烘缸109的表面上取下。然后使薄页纸幅116在压光辊112和113之间通过，至纸轴119，在设置于轴118上的纸芯117上卷成纸卷。
本领域普通技术人员应当理解的是，本发明适用于起皱和未起皱的薄页纸。另外，本发明还包括但不局限于在长网纸机上形成的薄页纸幅和在双网成型器上形成的薄页纸幅。另外，本发明还包括但不局限于穿透干燥的薄页纸和常规湿压榨的薄页纸。
分析和测试步骤A.密度正如在此使用的术语一样，多层薄页纸的密度是根据纸张的定量除以厚度计算得到的平均密度，其中将包括适当的单位转换。多层薄页纸的厚度，正如在此使用的那样，是当经受95克/英寸2的压缩负载时纸张的厚度。根据普通转让的美国专利US5,846,380(1998年12月8日授权于Van Phan等人)中披露的方法测量密度，在此将其引入作为参考。
B.薄页纸抗张强度抗张强度是在一英寸宽的试样条上，利用Thwing-Albert Intelect II标准抗张强度仪(Thwing-Albert Instrument Co.，10960 Dutton Rd.，Philadelphia，PA，19154)进行测量。该方法预期用于成品纸产品，卷筒纸试样，以及未转化的原料(unconverted stocks)。
试样调理和制备在抗张强度测试之前，应当根据Tappi方法#T402OM-88，对待测试的纸样进行调理。在测试之前，必须小心地从纸样中除去所有塑料和纸板包装材料。纸样应当在48-52％的相对湿度下和在22-24℃的温度范围内调理至少2小时。试样制备和抗张强度测量的所有方面也应当在恒定温度和湿度的室内进行。
对于成品产品，丢弃任何损坏的产品。接着，取八个可使用的单元(也称为纸页)并形成两个堆叠，每个堆叠中包含四张薄页纸。将堆叠1标记为纵向抗张强度测量，堆叠2为横向抗张强度测量。
利用切纸刀(带安全罩的JDC-1-10或JDC-1-12，得自Thwing-AlbertInstrumentCo.，10960 Dutton Road.，Philadelphia，PA，19154)；从堆叠1中，在纵向切取四个1英寸宽的条。从堆叠2中，在横向切取四个1英寸宽的条。现在，有四个用于纵向抗张强度测试的1英寸宽的条和四个用于横向抗张强度测试的1英寸宽的条。
对于未转化的原料和/或卷筒纸样，利用切纸刀(带安全罩的JDC-1-10或JDC-1-12，得自Thwing-Albert Instrument Co.，10960 Dutton Road.，Philadelphia，PA，19154)，从所考虑的试样区域中切取2层厚的15″×15″的试样。保证一个15″切割线平行于纵向，而另一15″的切割线平行于横向。保证试样在48-52％的相对湿度下和在22-24℃的温度范围内调理至少2小时。试样制备和抗张强度测量的所有方面也应当在恒定温度和湿度的室内进行。
从该预先调理的为2层厚的15″×15″试样上，切取四个1″×7″的条，其中长尺寸7″平行于纵向。作为纵向纸卷或未转化的原料试样，同样记录这些试样。切取另外四个1″×7″的条，其中长尺寸7″平行于横向。作为纵向纸卷或未转化的原料试样，同样记录这些试样。保证所有先前的切割是利用切纸刀(带安全罩的JDC-1-10或JDC-1-12，得自Thwing-AlbertInstrument Co.，10960 Dutton Road.，Philadelphia，PA，19154)进行切割的。现在有总计八个试样四个2层厚的1″×7″的条，其中长尺寸7″平行于纵向，和四个2层厚的1″×7″的条，其中长尺寸7″平行于横向。
抗张强度仪的操作为了实际测量抗张强度，利用Thwing-Albert Intelect II标准抗张强度仪(Thwing-Albert Instrument Co.，10960 Dutton Rd.，Philadelphia，PA，19154)。将平面夹插入该机构中并根据Thwing-Albert Intelect II的操作手册中给出的说明对测试仪进行校正。将仪器的十字速度设置在6.00英寸/分并将第一和第二计量长度设置在4.00英寸。破裂灵敏度应当设置在20.0克，并将试样宽度设置在1.00英寸，试样厚度设置在0.025英寸。
对测力计进行选择，以致使对于待测试的试样而言，其预期的抗张强度结果位于使用范围时的25％和75％之间。例如，5000克的测力计可以用于预期抗张强度范围在1250克(5000克的25％)和3750克(5000克的75％)之间的试样。抗张强度测试仪也能够设置在5000克测力计的10％范围内，以致使能够测量预期抗张强度为125克至375克的试样。
取一抗张强度条并将其一端置于抗张强度测试仪的一个夹中。将该纸条的另一端置于另一夹中。保证，该条的长的尺寸与抗张强度测试仪的两侧平行。另外还保证，该条不悬垂(overhanging)至两个夹的两侧。此外，每个夹的压力必须完全与纸样接触。
在将测试纸条插入两个夹中之后，监测仪器的张力。如果张力值为5克或更大，那么试样太紧。相反，如果在开始测试之后但在记录到任何值之前已经过了2-3秒钟，那么，说明该抗张强度条太松。
按照抗张强度测试仪仪器手册中的描述开启抗张强度测试仪。在十字头自动返回至其起始位置之后，测试完成。从仪器刻度上或数字仪表盘上以克为单位读取并记录抗张强度负载，所述读数精确至最小单位(unit)。
如果不借助仪器对复位条件自动进行的话，那么进行必需的调节，以便将仪器夹设置至其起始位置。如上所述，将下一个纸条插入两个夹中并以单位克得到抗张强度读数。从所有测试纸条获得抗张强度读数。应当指出的是，如果在进行测试时夹中或其边缘处条发生滑动或破裂的话，这些读数应当放弃。
计算就四个纵向1英寸宽的成品条，总计四个单独记录的抗张强度读数。将该总和除以测试条的数量。该数量值通常为4。另外，将该记录的抗张强度的总和除以每个拉伸条可用单元的数值。对于擦面纸，每个拉伸条可用单元的数值通常为1。对于横向成品条，重复该计算。
对于在纵向切割的、未转化的原料或卷筒纸试样，总计四个单独记录的抗张强度读数。将该总和除以测试条的数量。该数量值通常为4。另外，将该记录的抗张强度的总和除以每个拉伸条可用单元的数值。对于擦面纸，该数值通常为1。对于横向未转化的或卷筒纸试样条，重复该计算。所有结果均以克/英寸为单位。
C.薄页纸小组柔软度测量理想的是，在柔软度测量之前，应当根据Tappi方法#T402OM-88对待测试的纸样进行调理。在此，在10-35％相对湿度和22-40℃的温度下对试样预调理24小时。在该预调理步骤之后，在48-52％相对湿度和22-24℃的温度范围下对试样调理24小时。
理想的是，在恒温恒湿的室中进行柔软度小组测量。如果这不可行的的话，那么，包括对照物在内的所有试样应当经历相同的环境暴露条件。
以类似于“感觉测量法手册”(ASTM Special Technical Publication 434，由American Society For Testing and Materials(1968)出版)中所述的方式，成对对比地进行柔软度测量，在此将其引入作为参考。柔软度是利用被称之为成对差值测量的主观测量来评估的。该方法采用对于测试材料本身而言是外部的标准。对于触感柔软度，以受试者不能看见试样的方式提供两个试样，并要求受试者根据触感柔软度选择其中之一。测量结果以称之为小组得分单位(PSU)来报道。就获得以PSU报道的柔软度数据而进行的柔软度测量而言，进行多次柔软度小组测量。在每次测量中，要求十个有经验的柔软度评判员评判三组成对试样的相对柔软度。每个评判员一次判断试样对中的一对其中将每对试样之一标记为X，另一个标记为Y。简单地说，各个X试样相对其成对的Y试样按如下进行评级1.如果X被判断可能稍稍地比Y更柔软，给出+1级，并且如果Y被判断可能稍稍地比X更柔软，给出-1级；2.如果X被判断肯定比Y更柔软一些，给出+2级，并且如果Y被判断肯定比X更柔软一些，给出-2级；3，如果X被判断比Y柔软许多，给出+3级，并且如果Y被判断比X柔软许多，给出-3级；4.如果X被判断完全比Y柔软许多，给出+4级，并且如果Y被判断完全比X柔软许多，给出-4级。
将各等级取平均值并且最终值的单位为PSU。最终数据被认为是一个小组测量的结果。如果对多于一对试样进行评估，那么，根据成对试样的统计分析将所有试样对进行排序。然后，根据需要，将等级值上移或下移，从而给出零PSU值，每个试样将该值选作零基标准。然后，正如根据相对于零基标准的其相对等级所确定的那样，其它试样具有正或负值。所进行并取平均值的小组测量值是这样的，约0.2PSU表示在主观感觉柔软度方面存在着明显的差别。
D.薄页纸掉毛的测量利用Sutherland Rub测试仪测量由薄页纸产品产生的掉毛量。该测试仪使用一电机，在静止薄页纸上用载重的毛毯摩擦五次。在摩擦测试之前和之后，测量Hunter Color L值。将两个Hunter Color L值之间的差值计算为掉毛。
试样制备在进行掉毛摩擦试验之前，待测试的纸样应当根据Tappi方法#T402OM-88进行调理。在此，在10-35％相对湿度和22-40℃的温度下对试样预调理24小时。在该预调理步骤之后，在48-52％相对湿度和22-24℃的温度下对试样调理24小时。该摩擦试验还应当在恒温和恒湿室内进行。
Sutherland Rub测试仪可以得自Testing Machines，Inc.(Amityville，NY，11701)。对薄页纸样进行切割，以致使，最终的横向(CD)尺寸为4.5英寸，而纵向(MD)尺寸为薄页纸的全长。
由Cordage Incomorated(800 E.Ross Road，Cincinnati，Ohio，45217)得到30″×40″的CRESCENT#300卡纸板。利用切纸刀，切出三片卡纸板，其尺寸为2.5″×6″。借助强制将卡纸压制至Sutherland Rub测试仪的压制销上(hold down pins)而在这三个卡纸片的每一个上冲两个孔。
将2.5″×6″卡纸片之一居中并仔细地置于薄页纸试样顶上。保证，卡纸片6″的尺寸平行于每个薄页纸样的纵向(MD)。
将薄页纸样的暴露部分的一边折叠至卡纸片的反面上。利用粘合剂带将该边固定至卡纸板上。合适的粘合剂带是3/4″宽的SCOTCH牌的粘合剂带，得自3M公司(St.Paul，Minnesota)。小心地抓住另一悬垂的薄页纸边，并整齐地将其折叠至卡纸板的反面上。在使纸张整齐贴合至卡纸板上的同时，将该第二边胶接至卡纸板的反面上。对于每个试样重复该步骤。
将每个试样反转并将薄页纸的横向边胶接至卡纸板上。粘合剂带的一半应当与薄页纸接触，而另一半粘结至卡纸板上。对于每个试样，重复该步骤。如果在试样制备期间的任何时间，薄页纸样破裂、撕裂或磨损的话，将其丢弃并利用新的薄页纸条制备新的试样。现在在卡纸板上将有3个试样。
毛毯的制备由Cordage Incomorated(800E.Ross Road，Cincinnati，Ohio，45217)得到一片30″×40″的CRESCENT#300卡纸板。利用切纸刀，切出多片卡纸板，其尺寸为2.25″×7.25″。画两条平行于短尺寸的线，这两条线在卡纸板白面上距顶边和底边1.125″处。将直尺用作导板，利用剃刀刀片仔细地刻划所述线的长度。刻划的深度约为片材厚度的一半。该刻划使得卡纸板/毛毯组合紧密地配合在Sutherland Rub测试仪的重物周围。在卡纸板的该刻划面上画一平行于卡纸板长尺寸的箭头。
将黑毯(black felt)(F-55或等同物，得自New England Gasket，550 BroadStreet，Bristol，CT06010)切割成2.25″×8.5″×0.0625″。将该毛毯置于卡纸板未刻划、新面(green side)的顶上，以致使，毛毯和卡纸板的长边平行并对准。保证毛毯的蓬松面朝上。另外，使卡纸板的顶边和底边悬垂约0.5″。借助SCOTCH牌胶带，整齐地将两个悬垂的毛毯边折叠至卡纸板的背面上。制备足够的这些毛毯/卡纸板组合，以便每个试样至少进行三次重复试验。
为了使再现性最佳，所有试样应当利用同批量的毛毯来进行。显而易见的是，将存在这样的情况，即单一批量的毛毯将完全用完。在那些必须获得新批量毛毯的情况下，对于新批量的毛毯，应当确定校正因子。为确定校正因子，获得所考虑的有代表性的单一薄页纸试样，和获得足够的毛毯以便对于新、旧批量毛毯制备24个卡纸板/毛毯试样。
正如下面所述和在发生任何摩擦之前，对于新和旧批量的毛毯的24个卡纸板/毛毯试样的每一个，得到Hunter L读数。就旧批量的24个卡纸板/毛毯的试样和新批量的24个卡纸板/毛毯的试样，计算平均值。
接着，如下所述，对新批量的24个卡纸板/毛毯板和旧批量的24个卡纸板/毛毯板进行摩擦测试。保证相同的薄页纸批号用于新、旧批量的24个试样的每一个。此外，在制备卡纸板/薄页纸试样中，必须进行纸张的取样，以致使，所提供的新批、旧批毛毯对于薄页纸样尽可能地有代表性。丢弃可能已被破坏或磨损的任何产品。接着，获得48个薄页纸条，每个的长度为两个可用单元(也称之为纸页)。将第一个两个可用单元长的薄页纸条置于实验台的最左边并将48个试样中的最后一个放置在实验台的最右边。用试样1cm×1cm角区中的数字“1”标记最左边的试样。依次连续对试样进行标记直至48，以致使最右边的最后的试样标记为48。
利用24个奇数试样用于新毛毯并利用24个偶数试样用于旧毛毯。将奇数试样从最低至最高排序。将偶数试样从最低至最高排序。现在，用字母“F”对每组的最低数试样进行标记。并用字母“O”对接着的最高数试样进行标记。然后，以该交替的“F”/“O”的方式连续对试样进行标记。将“F”试样用于织物侧表面的掉毛分析，并将“O”试样用于反面掉毛分析。现在有总计24个试样用于新批量毛毯和旧批量毛毯。在这24个试样中，12个试样用于织物侧表面的掉毛分析，而另12个试样用于反面的掉毛分析。
如下所述，就总计24个旧毛毯试样，进行摩擦并测量Hunter Color L值。记录旧毛毯的12个织物侧表面的Hunter Color L值，并取平均值。记录旧毛毯的12个反面的Hunter Color L值，并取平均值。从织物侧表面摩擦过的试样的平均Hunter Color L读数中减去起始未摩擦的毛毯的平均Hunter Color L读数。这是用于织物侧表面试样的δ-平均差。从反面摩擦过的试样的平均Hunter Color L读数中减去起始未摩擦的毛毯的平均HunterColor L读数。这是用于反面试样的δ-平均差。计算织物侧表面的δ-平均差和反面的δ-平均差的总和并将该总和除以2。这是旧毛毯未校正的掉毛值。如果有一用于旧毛毯的通行的毛毯校正因子，那么将其加至用于旧毛毯的未校正的掉毛值中。该值为用于旧毛毯的校正的掉毛值。
如下所述，就总计24个新毛毯试样，进行摩擦并测量Hunter Color L值。记录新毛毯的12个织物侧表面的Hunter Color L值，并取平均值。记录新毛毯的12个反面的Hunter Color L值，并取平均值。从织物侧表面摩擦过的试样的平均Hunter Color L读数中减去起始未摩擦的毛毯的平均Hunter Color L读数。这是用于织物侧表面试样的δ-平均差。从反面摩擦过的试样的平均Hunter Color L读数中减去起始未摩擦的毛毯的平均HunterColor L读数。这是用于反面试样的δ-平均差。计算织物侧表面的δ-平均差和反面的δ-平均差的总和并将该总和除以2。这是新毛毯未校正的掉毛值。
取旧毛毯的校正的掉毛值和新毛毯的未校正的掉毛值之间的差。该差值是新批量毛毯用的毛毯校正因子。
将该毛毯校正因子加至新毛毯的未校正的掉毛值中应当等于旧毛毯的校正的掉毛值。
4磅重物的维护四磅重物有提供每平方英寸一磅接触压力的四平方英寸的有效接触面积。由于通过改变安装在重物面上的摩擦垫可改变接触压力，因此，重要的是只使用由制造商(Brown Incorporated，Mechanical Services Department，Kalamazoo，Michigan)提供的摩擦垫。如果这些垫变硬、磨损或掉屑的话，必须更换这些垫。
当不使用时，重物必须这样放置，以致使这些垫不支承重物的全重。最好将重物侧着储存。
摩擦测试仪的校正在使用前，首先必须对Sutherland Rub测试仪进行校正。首先，通过将测试仪开关移动至“cont”位置而打开Sutherland Rub测试仪。当测试臂的位置最接近使用者时，将测试仪的开关旋至“auto”位置。通过将大刻度盘上的指针移动至“five”位置设定，而将测试仪设置成运行5个行程。一个行程是重物单一且完全的向前和反向运动。摩擦块的末端应当处于每次测试的开始和结束时最接近操作者的位置。
如上所述，在卡纸板试样上准备薄页纸。此外，如上所述，在卡纸板试样上准备毛毯。这两个试样将用来对仪器进行校正，并且将不用于获取实际试样的数据。
通过滑动在压制销上的板中的孔，而将该校正薄页纸样放置于测试仪的基板上。在测试期间压制销防止试样移动。利用接触重物垫的卡纸板面，将校正毛毯/卡纸板试样夹在四磅重物上。保证卡纸板/毛毯组合平靠在重物上。将该重物钩至测试臂上，并将薄页纸样轻轻地放置在重物/毛毯组合下面。最接近操作者的重物端必须在薄页纸样的卡纸板上方并不是在薄页纸样本身之上。毛毯必须平靠在薄页纸样上并且必须100％地与薄页纸表面接触。通过压下“push”按钮而启动测试仪。
对行程进行计数，观察并记住相对于试样毛毯覆盖的重物的起始和停止的位置。如果行程的总数为五，如果最接近操作者的毛毯覆盖的重物的一端，在该测试的开始和结束时在薄页纸样的卡纸板上面，那么，该测试仪被校正了并准备使用。如果行程总数不是五或者如果最接近操作者的毛毯覆盖的重物的一端在测试的开始或结束时在实际薄页纸样的上面，那么，重复该校正步骤，直至5个行程为止时，最接近操作者的毛毯覆盖的重物的一端，在该测试的开始和结束时在薄页纸样的卡纸板上面。
在试样实际测试期间，监测并观察行程数，以及毛毯覆盖重物的起始和停止位置。当需要时再次进行校正。
Hunter Color计校正根据仪器操作手册中概述的步骤，调整黑色和白色标准板的Hunter色差计(Hunter Color Difference Meter)。另外，如果在过去八小时期间没有进行检查的话，还进行标准化的稳定性检查以及日常色彩稳定性检查。此外，如果需要，还必须对零反射比进行检查并重新调整。
将白色标准板置于仪器孔下的试样台上。释放试样台并使试样板升至试样孔下面。
利用“L-Y”，“a-X”和“b-Z”标准化旋钮调节仪器，以便当“L”，“a”和“b”按钮依次按下时，读取标准白色板的“L”，“a”和“b”值。
试样的测量在掉毛测量中的第一步是在薄页纸上进行摩擦之前，测量黑毛毯/卡纸板试样的Hunter色值。在该测量中的第一步是从Hunter色仪器的仪器孔下面降低标准白色板。利用指向色度计背面的箭头，将毛毯覆盖的卡纸板在标准板上居中。释放试样台，使毛毯覆盖的卡纸板能够在试样孔下面上升。
由于毛毯的宽度只是稍稍大于观察区的直径，因此，必须保证毛毯完全覆盖所述观察区。在确认完全覆盖之后，按下L按钮并等待读数稳定。读取并记录该L值，精确至0.1单位。
如果使用D25D2A头的话，降低毛毯覆盖的卡纸板和基板，将毛毯覆盖的卡纸板旋转90度，以致使箭头指向仪器的右侧。接着，释放试样台并再一次进行检查，以便保证观察区被毛毯完全覆盖。按下L按钮。读取并记录该值，精确至0.1单位。对于D25D2M机构，记录的值是Hunter color L值。对于其中也记录旋转试样读数的D25D2A头，Hunter color L值是两个记录值的平均值。
对于所有毛毯覆盖的卡纸板，利用该工艺测量Hunter Color L值。如果Hunter Color L值彼此均在0.3个单位之内的话，取平均值，以得到起始的L读数。如果Hunter Color L值彼此不在0.3个单位之内的话，丢弃在限度之外的那些毛毯/卡纸板组合。准备新试样并重复Hunter Color L测量，直至所有试样彼此均在0.3单位之内为止。
为对实际的擦面薄页纸/卡纸板组合进行测量，通过滑动压制销上的板中的孔，而将薄页纸样/卡纸板组合置于测试仪的基板上。在测试期间压制销防止试样移动。利用接触重物垫的卡纸板面，将校正毛毯/卡纸板试样夹在四磅重物上。保证卡纸板/毛毯组合平靠在重物上。将该重物钩至测试臂上，并将薄页纸样轻轻地放置在重物/毛毯复合物下面。最接近操作者的重物端必须在薄页纸样的卡纸板上方并不是在薄页纸本身之上。毛毯必须平靠在薄页纸样上并且必须100％地与薄页纸表面接触。
通过压下“push”按钮而启动测试仪。在五个行程结束时，测试仪将自动停止。记住毛毯覆盖的重物相对于试样的停止位置。如果朝着操作者的毛毯覆盖的重物的一端在卡纸板的上方的话，那么，测试仪进行了适当的操作。如果朝着操作者的毛毯覆盖的重物的一端在试样上方的话，那么，不考虑这次测量，并如Sutherland Rub Tester Calibration部分中所述的那样重新进行校正。
除去带有毛毯覆盖的卡纸板的重物。检查薄页纸样。如果被撕裂的话，丢弃毛毯和薄页纸并重新开始(start over)。如果薄页纸样是完整的，那么从重物上取下毛毯覆盖的卡纸板。如上用于空白毛毯所述，在毛毯覆盖的卡纸板上测量其Hunter Color L值。在摩擦之后记录毛毯的Hunter Color L读数。对于所有剩下的试样，进行摩擦、测量并记录HunterColorL值。
在对所有薄页纸测量之后，取下并丢弃所有毛毯。毛毯条不再使用。卡纸板一直使用至其弯曲、撕裂、变软或不再有平滑表面为止。
计算通过从擦面纸样外层表面的每个测量值中减去未使用的毛毯的平均起始L读数而确定δ-L值。对于三个外层表面值，计算平均δ-L。从计算的平均值中减去毛毯校正因子。该值记录为外层表面的掉毛数。
实施例下面实施例是说明性的并打算帮助对本发明的说明。它们不应当理解为对本发明的限制。每个实施例均涉及在表I或表II中的测试条件。参考表I或表II，第1栏和15栏标明了测试条件的序号。第2栏指出了根据测试条件制得的单层薄页纸的纤维组分。第3栏涉及在精制前桉树浆(“EUC”)加拿大标准游离度(“CSF”)的近似值。第4栏涉及精制后桉树浆加拿大标准游离度的近似值。第5栏涉及添加至桉树浆中的解离剂的用量。第6栏指出了将解离剂添加至桉树浆中的过程中的位置。
第7栏和11栏指出了分别添加至桉树浆和北方针叶木硫酸盐浆(“NSK”)中湿强度剂的量。第8栏和12栏指出了将湿强度剂分别添加至桉树浆和NSK浆中的过程中的位置。第9栏和13栏涉及分别添加至桉树浆和NSK浆中干强度剂的量。第10栏和14栏指出了将干强度剂分别添加至桉树浆和NSK浆中的过程中的位置。
第16栏指出了各测试条件下每种薄页纸的层数。第17栏指出了各测试条件下每种薄页纸每层中的层数。第18栏指出了根据测试条件制得的薄页纸的近似平均抗张强度。第19栏指出了根据测试条件制得的薄页纸的平均柔软度。第20栏指出了根据测试条件制得的薄页纸的网侧/外层的平均掉毛值。对于第18栏和20栏，“N”指的是测试的薄页纸数量。对于第19栏，“N”指的是所进行的柔软度小组测试的次数。
对于其中利用解离剂的下述实施例，根据下面的步骤制备所述解离剂制备解离剂的步骤
根据普通转让的美国专利US5,279,767(1994年1月18日授权于Phan等人，在此将其引入作为参考)的实施例1，制备解离剂。该解离剂根据下列步骤制备分别称重当量重量的二(氢化)牛脂基二甲基甲基硫酸铵(“DTDMAMS”)(即得自Witco Chemical Company Incorporated(Dublin Ohio)的VARISOFT137)和重均分子量为400的聚乙二醇(“PEG”)(即得自联合碳化物公司(Danbury，Connecticut)的PEG-400)。将PEG加热至约66℃(150°F)。将DTDMAMS溶解于PEG中，形成66℃(150°F)的熔融液。施加剪切应力，以便形成DTDMAMS于PEG中的均相混合物。将稀释水加热至66℃(150°F)。将DTDMAMS和PEG的熔融混合物稀释至1％溶液。施加剪切应力，以便形成包含DTDMAMS/PEG混合物的小泡分散体或悬浮液的水溶液。
实施例I实施例I描述了常规制备的擦面纸的生产方法，它不包括本发明的特征。实施例I由下表I的第1排中的1号薄页纸(对比例薄页纸)表示。
将北方针叶木牛皮纤维(“NSK”)和水添加至混合罐中，形成由干燥NSK纤维重量计约3％的NSK构成的含水浆液。
在线将湿强度剂(即得自Hercules Incorporated(Wilmington，Delaware)的KYMENE557H)添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维5磅。然后，在线将干强度剂，羧甲基纤维素(即得自HerculesIncorporated(Wilmington，Delaware)的AQUALON 7MT)添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维2磅。在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％的稠度。
将桉树阔叶木纤维(“EUC”)和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维重量计约3％的含水浆液。然后，在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
实施例II实施例II描述了常规制备的擦面纸的生产方法，它包括本发明的特征。实施例II由下表I的第2排中的2号薄页纸表示。
将NSK和水添加至混合罐中，形成以干燥NSK纤维重量计由约3％的NSK组成的含水浆液。在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维5磅。然后，在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％稠度。
将EUC和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维重量计约3％的含水浆液。将DTDMAMS基解离剂(如上所述)添加至混合罐中的EUC浆液中，其添加速率为在纸机卷筒处每吨干EUC纤维15磅DTDMAMS。然后，在Sprout Waldron 12″加压精磨机(R12M型)中对EUC浆液进行精制，所述精磨机得自Sprout Waldron Incorporated，Kopper Company Incorporated的分部(Muncy，Pennsylvania)。然后，在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
实施例III实施例III描述了常规制备的擦面纸的生产方法，它包括本发明的特征。实施例III由下表I的第3排中的3号薄页纸表示。
将NSK和水添加至混合罐中，形成以干燥NSK纤维重量计约3％的NSK的含水浆液。在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维5磅。然后，在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％稠度。
将EUC和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维计约3％的含水浆液。将DTDMAMS基解离剂(如上所述)添加至混合罐中的EUC浆液中，其添加速率为在纸机卷筒处每吨干EUC纤维15磅DTDMAMS。然后，在Sprout Waldron 12″加压精磨机(R12M型)中对EUC浆液进行精制。精制之后，在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至EUC浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维重量3磅。然后，在线将干强度剂，AQUALON 7MT添加至EUC含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维1磅。然后在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
实施例IV实施例IV描述了常规制备的擦面纸的生产方法，它包括本发明的特征。实施例IV由下表I的第4排中的4号薄页纸表示。
将NSK和水添加至混合罐中，形成以干燥NSK纤维重量计由约3％的NSK组成的含水浆液。在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维5磅。然后，在线将干强度剂，AQUALON 7MT添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维6.5磅。在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％稠度。
将EUC和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维重量计约3％的含水浆液。然后，在Sprout Waldron 12″加压精磨机(R12M型)中对EUC浆液进行精制。精制之后，将DTDMAMS基解离剂(如上所述)在线添加至EUC浆液中，其添加速率为在纸机卷筒处每吨干EUC纤维15磅DTDMAMS。在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至EUC浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维3磅。然后，在线将干强度剂，AQUALON 7MT添加至EUC含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维重量1磅。然后在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
常规制备的擦面纸的纸机加工和转换实施例I-IV的常规制备的擦面纸均在纸机上进行加工并根据下述步骤进行转换。
在进入纸机时，将NSK浆液输送至层状网前箱的顶室中，而将EUC浆液输送至层状网前箱的底室中。然后，使这两种浆液沉积至成形织物上，以便形成两层薄页纸幅(即由100％NSK组成的顶层/内层和由100％EUC组成的底层/外层)。
层状薄页纸幅进行常规的湿压榨，然后在扬克式烘缸上进行干燥和起皱，以便形成单层薄页纸，由此，薄页纸的NSK层(即顶层/内层)面朝内，而薄页纸的EUC层(即底层/外层)面朝外。然后，将该单层薄页纸与另一层类似的薄页纸连接，以致使，最终的双层层压材料的NSK层彼此向内取向，而EUC层(即接触消费者的层)面朝外。
实施例V实施例V描述穿透干燥的擦面纸的生产方法，它不包括本发明的特征。实施例V由下表II第1排中的1号薄页纸(对照薄页纸)表示。
将NSK和水添加至混合罐中，形成以干燥NSK纤维计重量由约3％的NSK组成的含水浆液。
将湿强度剂，KYMENE557H在线添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维9磅。然后，将干强度剂，AQUALON 7MT在线添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维1.5磅。在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％稠度。
将EUC和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维重量计约3％的含水浆液。然后，在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
实施例VI实施例VI描述了穿透干燥擦面纸的生产方法，它包括本发明的特征。实施例VI由下表II的第2排中的2号薄页纸表示。
将NSK和水添加至混合罐中，形成以干燥NSK纤维重量计由约3％的NSK组成的含水浆液。在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维9磅。然后，在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％稠度。
将EUC和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维重量计约3％的含水浆液。将DTDMAMS基解离剂(如上所述)添加至混合罐中的EUC浆液中，其添加速率为每吨干EUC纤维15磅DTDMAMS。然后，在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
实施例VII实施例VII描述了穿透干燥擦面纸的生产方法，它包括本发明的特征。实施例VII由下表II的第3排中的3号薄页纸表示。
将NSK和水添加至混合罐中，形成以干燥NSK纤维重量计由约3％的NSK组成的含水浆液。在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维9磅。然后，在线将干强度剂，AQUALON 7MT添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维1.5磅。在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％稠度。
将EUC和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维重量计约3％的含水浆液。将DTDMAMS基解离剂(如上所述)添加至混合罐中的EUC浆液中，其添加速率为每吨干EUC纤维15磅DTDMAMS。然后，在Sprout Waldron12″加压精磨机(R12M型)中对EUC浆液进行精制。然后在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
实施例VIII实施例VIII描述了穿透干燥擦面纸的生产方法，它包括本发明的特征。实施例VIII由下表II的第4排中的4号薄页纸表示。
将NSK和水添加至混合罐中，形成以干燥NSK纤维重量计由约3％的NSK组成的含水浆液。在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维9磅。然后，在线将干强度剂，AQUALON 7MT添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维1.5磅。在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％稠度。
将EUC和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维重量计约3％的EUC的含水浆液。将DTDMAMS基解离剂(如上所述)添加至混合罐中的EUC浆液中，其添加速率为每吨干EUC纤维15磅DTDMAMS。然后，在SproutWaldron12″加压精磨机(R12M型)中对EUC浆液进行精制。然后在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
实施例IX实施例IX描述了穿透干燥的擦面纸的生产方法，它包括本发明的特征。实施例IX由下表II的第5排中的5号薄页纸表示。
将NSK和水添加至混合罐中，形成以干燥NSK纤维重量计由约3％的NSK组成的含水浆液。在线将湿强度剂，KYMENE557H添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维9磅。然后，在线将干强度剂，AQUALON 7MT添加至NSK含水浆液中，添加速率为在纸机卷筒处每吨干纤维1.5磅。在进入纸机之前，在混合浆泵处，将NSK浆液稀释至约0.1％稠度。
将EUC和水添加至混合罐中，形成以干燥EUC纤维计约3％重量的EUC的含水浆液。将DTDMAMS基解离剂(如上所述)添加至混合罐中的EUC浆液中，其添加速率为每吨干EUC纤维15磅DTDMAMS。然后，在SproutWaldron12″加压精磨机(R12M型)中对EUC浆液进行精制。然后在进入纸机之前，在混合浆泵处，将EUC浆液稀释至约0.1％稠度。
常规制备的擦面纸的纸机加工和转换实施例V-IX的穿透干燥的擦面纸均在纸机上进行加工并根据下述步骤进行转换。
在进入纸机时，将NSK浆液输送至层状网前箱的顶室中，而将EUC浆液输送至层状网前箱的底室中。然后，使这两种浆液沉积至成形织物上，以便形成两层薄页纸幅(即由100％NSK组成的顶层/内层和由100％EUC组成的底层/外层)。
层状薄页纸幅进行穿透干燥，然后在扬克式烘缸上进行进一步干燥和起皱，以便形成单层薄页纸，由此，薄页纸的NSK层(即顶层/内层)面朝内，而薄页纸的EUC层(即底层/外层/接触消费者的层)面朝外。然后，将该单层薄页纸与另一层类似的薄页纸连接，以致使，最终的双层层压材料的NSK层彼此向内取向，而EUC层(即接触消费者的层)面朝外。
表I常规制备的薄页纸
注示出的所有薄页纸均由相同的层组分组成(即内层为100％NSK，外层为100％EUC)。
NR＝不精制NA＝不适用无解离剂添加至NSK层。
不对NSK层进行精制。表I(续)常规制备的薄页纸
表II穿透干燥的薄页纸
注NR＝不精制NA＝不适用示出的所有薄页纸均由相同的层组分组成(即内层为100％NSK，外层为100％EUC)。
无解离剂添加至NSK层。
不对NSK层进行精制。表II(续)常规制备的薄页纸
尽管在此已阐明并描述了本发明特定的实施方案，但对于本领域普通技术人员来说，显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围下能够作出其它的改变和改进。因此，打算在所附权利要求书中覆盖在本发明范围内的所有改变和改进。
权利要求
1.一种制备柔软薄页纸的方法，所述方法包括(a)提供造纸纤维的含水浆液；(b)利用解离剂对所述造纸纤维进行解离，其特征在于，将所述解离剂添加至所述造纸纤维中，其添加量以干造纸纤维的重量计约13-30磅/吨；(c)对所述造纸纤维进行机械处理，以致使在机械处理之后的加拿大标准游离度比机械处理前的加拿大标准游离度低至少约1.5％；(d)形成薄页纸幅；和(e)对所述薄页纸幅进行干燥。
2.根据权利要求1的方法，其中所述的解离剂是季铵化合物或叔胺。
3.根据权利要求2的方法，其中所述的季铵化合物具有下式(R1)4-m-N+-[R2]mX-式中m为1-3；每个R1为C1-C8的烷基、羟烷基、烃基或取代的烃基、烷氧基化基团、苄基或其混合物；每个R2为C9-C41的烷基、羟烷基、烃基或取代的烃基、烷氧基化基团、苄基或其混合物；X-为任何柔软剂相容的阴离子；优选的是，其中所述季铵化合物是二烷基二甲基铵盐；更优选的是其中所述的二烷基二甲基铵盐是二烷基二甲基氯化铵、二牛脂基二甲基甲基硫酸铵、二(氢化)牛脂基二甲基氯化铵，或其混合物。
4.根据权利要求2的方法，其中所述的季铵化合物是可生物降解的酯官能的季铵化合物，具有如下结构式(R)4-m-N+-[(CH2)n-Y-R2]mX-式中每个Y＝-O-(O)C-，或-C(O)-O-；m为1-3；每个n＝1-4；每个R取代基为短链C1-C6的烷基、羟烷基、烃基、苄基或其混合物；每个R2为长链C11-C23的烃基或取代的烃基取代基，且X-为任何柔软剂相容的阴离子。
5.权利要求1-4之一的方法，其中所述的造纸纤维是阔叶木纤维，优选的是，其中所述阔叶木纤维是桉树纤维。
6.根据权利要求1-5之一的方法，另外还包括添加任选的湿强度剂，其中添加至所述造纸纤维中的所述湿强度剂的添加速率以干造纸纤维重量计约为0.1-60磅/吨。
7.根据权利要求1-6之一的方法，另外还包括添加任选的干强度剂，其中添加至所述造纸纤维中的所述干强度剂的添加速率以干造纸纤维重量计约为0.1-60磅/吨，优选的是，其中所述干强度剂是羧甲基纤维素。
8.根据权利要求1的方法，其中所述薄页纸幅是层状的并且优选的是，其中所述薄页纸幅包括至少一个由至少约30％阔叶木纤维组成的外层。
9.一种制备柔软薄页纸的方法，所述方法包括(a)提供造纸纤维的含水浆液，其特征在于，对所述造纸纤维进行机械处理，以致使机械处理后的所述造纸纤维的加拿大标准游离度比机械处理前所述造纸纤维的加拿大标准游离度低至少约1.5％；(b)利用解离剂对所述造纸纤维进行解离，其特征在于，将所述解离剂添加至所述造纸纤维中，其添加量以干造纸纤维的重量计约13-20磅/吨；(c)形成薄页纸幅；和(d)对所述薄页纸幅进行干燥；优选的是，其中所述薄页纸幅由一个或多个纤维内层和一个或多个纤维外层组成，由此，所述纤维外层的至少一层由至少约30％的阔叶木纤维组成；更优选的是，其中，所述纤维外层的至少一层由至少约50％的阔叶木纤维组成，更为优选的是，其中所述纤维外层的至少一层由至少约70％的阔叶木纤维组成，最优选的是，其中所述纤维外层的至少一层由约100％的阔叶木纤维组成。
10.一种制备柔软薄页纸的方法，所述方法包括(a)提供阔叶木造纸纤维的含水浆液；(b)利用解离剂对所述阔叶木造纸纤维进行解离，其特征在于，将所述解离剂添加至所述阔叶木造纸纤维中，其添加量以干阔叶木造纸纤维的重量计约13-30磅/吨；(c)形成由外层和内层组成的薄页纸幅，其中所述薄页纸幅的所述外层是阔叶木纤维；和(d)对所述薄页纸幅进行干燥。
全文摘要
本发明披露了一种柔软薄页纸产品和柔软薄页纸产品的制备方法,所述产品具有抗掉毛性,同时保持物理强度完整性。所述方法包括:对造纸纤维进行解离和机械处理;形成薄页纸幅和对该薄页纸幅进行干燥。本发明的方法使得使用高含量的解离剂和阔叶木纤维。
文档编号D21H23/04GK1357070SQ00809093
公开日2002年7月3日 申请日期2000年6月13日 优先权日1999年6月16日
发明者斯蒂芬·R·凯利 申请人:宝洁公司